Эффекты светорассеяния в пластмассовом сцинтилляторе

Abstract

С целью выяснения механизмов ослабления света в пластмассовом сцинтилляторе (ПС) на серии образцов, отличающихся режимом полимеризации, исследованы их абсорбционные и рассеивающие свойства. Проведен численный анализ оптических потерь в сцинтилляторе на полистирольной основе стандартного состава (98,5%PST + 1,5% p-TP + 0,02% POPOP). Приведены результаты измерения спектрального светорассеяния, объемной длины ослабления света и уровня внутренних напряжений в образцах ПС. Показана возможность количественной оценки вкладов абсорбционных потерь, рассеяния Релея и рассеяния Лява-Ми в суммарные оптические потери ПС. Наблюдаемое в образцах с дополнительным отжигом резкое снижение релеевской составляющей потерь (с 1850 до 380 дБ/км) объясняется уменьшением локальной гетерогенности полимерной матрицы данных образцов ПС, благодаря снижению в них уровня внутренних “замороженных” деформаций макромолекул. The experiments were fulfilled on a series of PS samples differing by regime of polymerization process. The computational analysis of optical losses in the plastic scintillator on a polystyrene basis of standard mixture (98,5%PST + 1,5% p-TP + 0.02% POPOP) was carried out. The results of measurement of spectral scattering, bulk attenuation length and the level of internal strains in the PS samples are presented.The possibility of quantitative estimation of contribution of absorptive losses – Raylegh scattering and Love-Mie scattering to the summary optical losses of PS was shown .The observed drastic reduction of Relay component of losses (from 1850 to 380 dB/km) in the samples with "excess" annealing may be explained by decrease of local heterogeneity of polymer matrix of the present PS samples, due to the decrease of internal "frozen" macromolecular deformations in them.